Questão 01(2.0 pontos): Para cada uma das seguintes moléculas determine:
I) As Estrutura de Lewis; (II) tipo de ligação (sígma ou pi); (III) geometria molecular; (IV) polaridade e (V) Hibridização do átomo central.
\mathrm{ClO}_{2} \mathrm{~F}

Passo 1

Resumindo o enunciado, temos a molécula \mathrm{ClO}_{2}\mathrm{F} com átomo central de cloro. Precisamos determinar:
I) estrutura de Lewis;
II) tipo de ligação (sigma ou pi);
III) geometria molecular;
IV) polaridade;
V) hibridização do átomo central.

Passo 2

Para a estrutura de Lewis primeiro contamos os elétrons de valência: cloro tem 7, cada oxigênio tem 6 e flúor tem 7, totalizando
\displaystyle 7 + 2\cdot6 + 7 = 26 elétrons.
Colocamos o cloro no centro e fazemos três ligações simples (uma com cada oxigênio e uma com o flúor), usando 3\times2=6 elétrons. Restam 26 - 6 = 20 elétrons para distribuir como pares isolados.
Cada oxigênio ligado por ligação simples precisa de 6 elétrons ( 3 pares) para completar o octeto, consumindo 2\cdot6 = 12 elétrons.
O flúor ligado por simples precisa de 6 elétrons ( 3 pares), consumindo mais 6 elétrons.
Sobram 20 - 12 - 6 = 2 elétrons, que viram um par isolado no cloro.
Logo, a estrutura de Lewis é:
Cl central com três ligações simples (Cl–O, Cl–O, Cl–F) e um par isolado em Cl; cada O e o F têm três pares isolados.

Passo 3

Como todas as ligações em torno do cloro são simples, cada uma é uma ligação sigma.
Não há ligações duplas nem orbitais pi.

Passo 4

O número de pares de elétrons em volta do cloro é 4 (três ligantes + um par isolado), o que dá geometria eletrônica tetraédrica. Retirando o par isolado, a geometria molecular é piramidal trigonal.

Passo 5

A molécula é assimétrica (dois oxigênios idênticos e um flúor, mais um par isolado) e os vetores dipolares não se cancelam, logo a molécula é polar.

Passo 6

O cloro possui número de sítios ligantes igual a 4, então a hibridização é sp^3.

Resposta

I) Estrutura de Lewis: Cl central com três ligações simples (Cl–O, Cl–O, Cl–F) e um par isolado em Cl; cada O e o F com três pares isolados.
II) Tipo de ligação: todas ligações são sigma ( \sigma).
III) Geometria molecular: piramidal trigonal (eletrônica tetraédrica).
IV) Polaridade: a molécula é polar.
V) Hibridização do átomo central: sp^3.

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